Question

【题目】电动汽车是未来汽车的一种发展方向，但由于当前电池技术的限制，混合动力汽车是一种目前较好的过度产品。混合动力汽车启动时，热机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，热机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108J，由热机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%，求：

（1）热机向外输出能量冲程是_____冲程，为了加快散热利用水的_____特点。

（2）若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少______？

（3）汽车牵引力做的功______和增加的电能是多少_____？（电能符号用W电表示）

（4）热机的效率是多少________？

Answer 1

【答案】做功 比热容大 3.6×108J 1×108J 5.12×107J 42%

【解析】

（1）在汽油机的做功冲程中，燃气燃烧对外做功，将内能转化为机械能，向外输出能量；

利用水的比热容大的特点，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高相同的温度时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好；

（2）燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J；

（3）汽车行驶的路程：s＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m，

由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力f＝4000N，

由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F＝f＝4000N，

汽车牵引力做的功：W＝Fs＝4000N×2.5×104m＝1×108J；

由题意可知，增加的电能：W电＝5.12×108J×10%＝5.12×107J，

（4）有用能量：W有用＝W+W电＝1×108J+5.12×107J＝1.512×108J，

热机的效率：。